Question

【題目】碳及其化合物與人類的生活、生產緊密聯系。

（1）已知2g甲烷完全燃燒生成穩定的氧化物時放出Q kJ的熱量,寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式：___________

（2）已知：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋130 kJ·mol－1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1。斷開1 mol H—H鍵、O===O鍵分別需要吸收436 kJ、496 kJ的熱量，則斷開1 mol O—H鍵需要吸收的熱量為___________

A．332 kJ B．462 kJ C．118 kJ D．360 kJ

（3）以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原電池原理如圖．

電極a為_____(填“正”或“負”)極，電極b發生的電極反應式是：___________________．

Answer 1

【答案】 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-8QkJ/mol（系數不能變） B 負 2CO2+4e-+4H+=2HCOOH

【解析】試題分析：

（1）由2g甲烷完全燃燒生成穩定的氧化物時放出Q kJ的熱量，可以計算出1mol甲烷（16g）完全燃燒生成穩定的氧化物時放出8Q kJ的熱量，所以甲烷燃燒熱的熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)　　△H=-8QkJ/mol 。

（2）已知①C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋130 kJ·mol－1，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1，由②-①2得，2H2(g)＋O2(g)= 2H2O(g)，ΔH＝－220 kJ·mol－1 -（＋130 kJ·mol－1）2=-480 kJ·mol－1。斷開1 mol H—H鍵、O===O鍵分別需要吸收436 kJ、496 kJ的熱量，設斷開1 mol O—H鍵需要吸收的熱量為x，則2，解之得，x=462. 則斷開1 mol O—H鍵需要吸收的熱量為462 kJ ，選B。

（3）以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原電池總反應為2CO2+2H2O=2HCOOH+O2，由圖可知，電極a上水變為氧氣，發生了氧化反應，所以電極a為負極，電極反應式為2H2O+4e- = 4H++O2。電極b為正極，b電極上發生還原反應，二氧化碳被還原為甲酸，電極b發生的電極反應式是2CO2+4e-+4H+=2HCOOH。